對無人值班變電站設計的思考

摘 要：隨著我國社會的快速發展，電力系統也得到了廣泛的應用，這就對變電站的需求也越來越大了。現代計算機技術的發展也推動了自動化系統在變電站中的有效應用，這就使得變電站的運行不需要專人值班。目前，無人值班變電站比較普遍，這就可以讓變電站在無人監管的情況下始終維持正常運行狀態，給人們提供穩定安全的用電。當然，這就對無人值班變電站的建設提出了更高的要求，尤其在設計階段需要電力工程技術人員綜合考慮多方面問題進行整體規劃設計。文章簡述了無人變電站設計過程中需要注意的幾個問題，希望能給相關工作者提供參考。

關鍵詞：無人值班；變電站設計；自動化；監控系統

中圖分類號：TM764 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）11-0120-01

1 建設無人值班變電站的重要性

我國電力市場也逐漸走向開放化，且市場競爭力也愈演愈烈。供電單位如果想在競爭激烈的市場中占得先機，就必須要提高自身的生產效率，進而能夠增長其它各個方面的經濟效益，因此，精簡變電站內部的工作人員是一種有效的途徑。如今，我國有很多地區的變電站都是采用此途徑，加強無人值班變電站的建設，進而降低變電站的運行成本，給變電站帶來更大的經濟利益。其中，對于220 kV及以下的變電站都采用的是無人值班監管制度，550 kV的變電站則采用少人值班的監管制度。實踐證明，加強建設無人值班變電站的力度將會有效地控制運行成本，還能切實提高變電站運行管理水平和自動化水平，減少值班人員的數量卻能提高工作效率。當然，無人值班變電站的建設必須以計算機技術為基礎，盡最大限度的實現無人值班變電站的自動化。

2 變電站建筑結構方面的設計

無人值班相對于有人值班不但具備精簡了工作人員的優勢，還在建設變電站時形成了比較明顯的優勢。因為，有人值班還需建設與工作人員生活和工作的相關的空間，這將提高對主控制室的建設標準，在布置控制屏和保護屏時最好選擇分隔設置。為了能讓值班人員全方位的觀察控制屏，就要求控制屏具有相應的長度。然而，無人值班變電站就完全不用顧慮這些問題，僅僅考慮如何合理地降低電纜的長度和選擇電纜的走向。

3 合理地選擇設備

3.1 主接線

無人值班變電站在能夠保證穩定、安全的前提下，最好選擇橋型接線、單母線分段和雙T接線，盡量采用最簡單的方式完成一次接線。

3.2 一次設備選擇

在選擇設備時，盡可能地選擇維護較少，最好是不需要維護的，技術非常先進且運行穩定安全的設備。在選擇主變壓器的開關時，通常選擇遙信接口或者遙控的有載調壓開關。最好采用SF6或者GIS斷路器，還可以將國外的組合電器進行重新更新，選配液壓機構、啟動機構或者彈簧機構。其中，隔離開關中必須配備符合閉鎖和遙信要求的輔助性開關。主變壓器的中性點刀閘也必須配備電動操作機構。在消弧線圈上還需要配備自動化地跟蹤補償裝置，而最好選擇密集型的電容器。在選擇避雷器時以氧化鋅避雷器為最佳，并且上面還要配備在線監測裝置，然后在計數器上配備遙信接口。

3.3 直流系統

在進行直流系統中的接線操作時，第一步就是要選擇可靠性和安全性都較高的方式，必須將控制和合閘的母線分開。對于規模各不相同的無人值班變電站就需要進行分段處理。該系統中最好使用不需額外維護的無鉛酸蓄電池或鎘鎳蓄電池等，由于這兩種電池不用維護，因此十分理想。其次，要選擇浮充電自動調整裝置和配備了遙信接口的自動調整裝置。

3.4 二次設備

3.4.1 無人值班變電站的綜合自動化模式

電力單位在設計無人值班變電站的過程中，通常對于中低壓無人值班變電站則選擇運用自動化系統來實現運行監管。高壓變電站則必須引進比較先進的自動控制模式來應付各種可能出現的問題。如今，我國變電站主要有下述各個自動化模式：分布處理分散布置，即是把分布式的、功能單一的設備布置在一次設備的機柜中或者選擇就地就近組屏分散設備的操作方式；分布處理集中布置，即是把分布式、功能單一的設備進行集中組屏，并且依然布置在主控室中；集中處理集中布置，即是把集控臺和集控屏均布置在主控室內。

3.4.2 收集“三搖”數據

①遙控量。對于無人值班變電站中全部的斷路器、主變壓器有載分接開關、主變壓器中性點刀閘以及復位站內預告信號等盡可能地不選擇遙控方式進行同時操作，也盡可能地不選擇遙控方式來復位事故后的保護裝置。

②遙信量。變電站中全部斷路器的位置信號：主變壓器中性點刀閘及重要的刀閘的位置信號線路、電容器、饋線、主變壓器、直流系統中的保護動作信號。中央信號非電氣量信號：保衛信號、火災信號、有載調壓檔位指示、主控室中的溫度信號等。

③遙測量。線路，母線與變壓器的各側中的電流、無功和有功；電容器、饋線、站用變、消弧線圈等電流；變壓器內的油溫；直流系統中的電壓；各個線段的母線電壓。在遙測電能量時，一般選擇在變電站內進行集中采集，再使用計量自動化系統。

4 無人變電站的設計還需考慮的幾個問題

①要與環境協調。衡量變電站對環境的影響因素主要是通過監測SF6氣體的含量來反映的，因此變電站要加強控制SF6氣體的排放量，同時，還應控制變電站運行時產生的噪音，最關鍵的是要對變電站的生活排污進行有效地控制。主變壓器是整個變電站的核心部件，因此它也是主要的噪聲源。一般情況下，當主變壓器在運行過程中將會產生極大的噪聲，其分貝已經超出了國家的標準限值。又因為GIS設備中含有的非金屬氟化物大約是空氣中的五倍，因此在設計無人值班變電站時，要考慮到建筑的痛風性，避免由于非金屬氟化物的外泄對人們的身心健康產生嚴重的迫害。在大多情況下，主變壓器可能出現的問題的概率極低，并且無人值班變電站也將產生非常少的生活污水，在設計時，考慮采用三級化糞池即可。

②合理安裝消防系統。消防系統是確保無人值班變電站穩定安全運行的重要因素，在設計變電站的消防系統時要整體規劃，而且既合理也經濟。對于分布在城區的變電站，其各種電氣設備集中較為緊密，檔次十分高，有著非常多的電纜回路，如果發生了火災，就會迅速蔓延，造成嚴重的后果。因此，在設計無人變電站消防系統時將會有更加嚴格地執行標準。對于消防系統中的一些缺失，則需要工作人員在操作時嚴格遵循規章制度，以正確的方式去處理所有的消防問題。

③保護監控。無人值班變電站不需要工作人員在現場進行直接監控，所以這就要求制定出能夠實現二次監控的方法。通常監控模式有兩種，即是綜合自動化系統和常規性的二次保護等。它們都符合無人值班的基本要求，但是二者各有優勢。常規性的二次保護系統的結構十分簡單并且有著十分低廉的造價，然而，因為集成化的程度又十分高，技術非常先進，要做成面向對象的層次結構就相對比較容易了。隨著我國在自動化技術方面的研究地不斷深入，也使得綜合系動化系統的建設成本大幅度的下降，這給無人值班變電站的正常運行提供了很大的便利，因此，綜合自動化系統在當前電力市場中應用得較為廣泛。

5 結 語

無人值班變電站不僅削減了站內工作人員的數量，提高了工作效率，還能更準確、更全面地對整個變電站的運行過程進行實時監控，能夠有效避免人為錯誤，進而提高變電站運行的穩定性和安全性。隨著自動化技術的不斷發展，無人值班變電站將有著更廣闊的應用和發展前景。

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